Annapurna Labs，亚马逊芯片业务背后的秘密武器

当连续创业者Avigdor Willenz向他前同事Bilik (Billy) Hrvoye和Nafea Bshara的初创公司投资2000万美元时，他不会想到，这家公司后来会以3.5亿美元的高价出售给了亚马逊。再之后，又仅仅过了几年，这次收购就使亚马逊网络服务（AWS）成为了硬件和芯片市场上一个强大的竞争者，并对芯片两强英特尔和AMD构成了威胁。

以色列公司Annapurna Labs以喜马拉雅山脉的一座最高峰命名。两位创始人Billy和Nafea曾想在创业之前长途跋涉到该峰。尽管这项计划最终成为了空谈，不过从某些方面来讲，他们在另一个方面上实现了自己的理想。

Avigdor、Billy和Nafea无疑得到了命运女神的垂青。当时，亚马逊正在计划在其云基础设施服务上构建定制芯片，并因此发现Annapurna Labs是一个完美的收购目标。同时，由于AWS的顶级工程团队对AMD作为英特尔替代品时的表现感到不满，他们放弃了与AMD的合作关系。

说起来，Annapurna Labs和亚马逊之间确实有许多共同的特点。比如这两家公司都对自己的研究和产品路线图保持沉默，同时两家公司也都专注于强化客户应用。此外，和亚马逊的大多数团队一样，Annapurna Labs是一家精干、吝啬的公司，它专注于打造一种利基、改变世界的技术，以挑战细分市场的领导者——英特尔和AMD。

从今天来看，对Annapurna Labs的投资成为了亚马逊最成功的战略收购之一，这让它在于另外两大竞争对手微软和谷歌的竞争中占有了优势。

但仅这么说，恐怕大家也难以理解，为了评估安纳普纳实验室给AWS带来的价值，我们需要理解基础设施即服务(IaaS)的演变。

云基础设施的最初模式是基于即付即用定价模型的虚拟机启动与访问。在当时，按需启动虚拟机并在工作完成时关闭它们看起来简直就是魔法。

后来，亚马逊EC2成为了IaaS市场的先驱，它彻底改变了基础设施的供应和使用方式。这是计算领域的一个里程碑，它使多家初创企业能够为基础设施上几乎不付出什么资本支出（CAPEX）的情况下生产并扩大业务模式。

AWS上最初的IaaS技术运行了一个高度定制的Xen版本，这是一个开源管理程序，允许多个虚拟机运行在一台物理机器上。最终，AWS发现Xen有很多局限性，这有可能会减缓Amazon EC2的增长潜力。

工程师们意识到，通过将软件转移到专门构建的硬件组件，可以优化基础设施的性能和成本。比如通过将管理程序和网络堆栈装载到一个称为应用特定集成电路(ASIC)的专用硬件加速器上，Amazon EC2将以更高的速度和更低的成本运行。由于这些更改是在技术堆栈层面以最低级别进行的，因此对客户来说是一切透明的，而他们也将从增强的性能中获益。

随后，2013发布的C3实例系列让亚马逊EC2上首次具有了定制芯片。而这些芯片由提供更快带宽和吞吐量的自定义网络接口支持。

出于建立自身自定义EC2硬件的需要，亚马逊与AMD进行了合作。但是当时负责AWS大规模数据中心发布工作的James Hmilton却发现AMD产品未能实现预期的性能。

几年后的2015年，通过与Annapurna Labs的合作机会，亚马逊又推出了EC2 C4实例系列。除了将网络虚拟化装载到定制硬件之外，这些实例还得到了为存储服务优化的ASIC的支持。但是此时的C3和C4仍然在Intel Xeon处理器上运行着传统的管理程序。

可能是为了摆脱Intel的控制与影响，亚马逊与Annapurna Labs的合作很快就转变为了收购。2015年，亚马逊宣布将收购这家以色列初创企业，最初并未透露具体金额。

2017年，经过亚马逊EC2工程师和Annapurna Labs两年的密切合作，AWS发布了新一代的EC2 C5实例系列。与C4实例相比，这些新实例提供了25%的价格/性能改进，某些工作负载的性能提高了50%以上。这次发布是Amazon EC2历史上的一个里程碑。它用一个高度优化的KVM管理程序替代了Xen，该管理程序与一个负责虚拟化的ASIC紧密耦合。这种组合提供了非常快的虚拟机，其性能几乎与裸机服务器相当。不过，Amazon继续支持和增强仍然在Xen上运行的其他实例类型。

与ASIC紧密结合的超薄KVM软件的强大组合被称为“硝基项目”(Project Nitro)。该项目的工程团队的首要目标是提供与裸金属难分伯仲的性能，而他们确实成功地实现了这一目标。

在2017年re: Invernt大会上，AWS宣布了亚马逊EC2最令人期待的功能——裸金属实例。而该功能背后的秘密武器正是硝基项目。它还使Amazon能够支持各种管理程序，包括Xen、KVM，甚至vSphere。

硝基项目成为在AWS上运行VMware的核心技术构建块。它为VMware和AWS这两家云计算竞争对手之间的历史性合作铺平了道路。

按照事情进展，Annapurna Labs下一步的计划应该是推出定制化的CPU，果然他们2018年的re:Invent大会上带来了这样的CPU——AWS Graviton处理器。它是围绕Arm核心而构建的，采用定制的硅材料，整体全部是为扩展工作负载而设计的。

而后的Amazon EC2 A1实例便由AWS Graviton提供支持，它运行在一个不依赖于Intel x86架构的技术堆栈上。这标志着亚马逊正式进入芯片领域，开始挑战英特尔和AMD的统治地位。

除此之外，Annapurna Labs的创新并不仅限于网络、存储和虚拟化加速器。它现在使AWS能够在云计算中培训并运行机器学习与人工智能，以让后者处于领先地位。

Andy Jessy，AWS的CEO，在2018年的大会上发布了AWS Inferentia。该服务由Annapurna ASIC芯片提供支持，该芯片可以加速使用TensorFlow、Caffe2和ONNX训练的机器学习模型推论（预计该芯片预计将于今年晚些时候上市。）

AWS Inferentia使得AWS成为运行机器学习推论中成本最低的云计算。并让它在与谷歌的人工智能加速器TPU和微软Azure的FPGA竞争中抢占了领先身位。

随着云供商都摩拳擦掌准备打造定制化芯片，Annapurna Labs成为了亚马逊背后的秘密武器，相比3.5亿美元的价格，或许这个才更是Avigdor Willenz他们没有想到的吧。

来源：https://www.forbes.com/sites/janakirammsv/2019/03/10/how-an-acquisition-made-by-amazon-in-2016-became-companys-secret-sauce/#1fb60ed62f67

作者：Janakiram MSV

编译：张飞逸